بررسی شرایط دما و چگالی در جهان اولیه بر اساس مدل کشش سطحی

پیدایش جهان همواره برای بشر یک سوال بوده است. چگونگی و زمان به وجود آمدن جهان، همچنین اجزای سازنده ی آن دانشمندان را به سمت ارائه دادن نظریه های مختلفی رهنمون کرد. در این رساله علاوه بر اینکه نظریه های معتبر درباره ی چگونگی پیدایش عالم همراه با شواهدی برای اثبات آن ها را ارائه می دهیم، با معرفی جدیدترین مدل هسته، فشار و آنتروپی در ابتدای جهان را محاسبه خواهیم کرد. ابتدا نظریه ی معروف مهبانگ را مفصلا بررسی می کنیم. سپس با نگاهی اجمالی به مدل های مختلفی که برای هسته ارائه شده است، نظریه ی جدید هسته (نظریه کشش سطحی)را معرفی کرده و با فرمول های مربوط، به محاسبه فشار و آنتروپی خواهیم پرداخت. با بررسی نظریه های مختلف هسته و تعریف پلاسماهای ناهمگن که به وسیله لیزر تولید شده اند و بر اساس آن ها می توان یک کشش سطحی را برای پلاسما به دست آورد، مدل مشابهی برای هسته تعریف می شود. با توجه به اینکه در این نوع پلاسما با استفاده از طول دبی و انرژی فرمی مقدار کشش سطحی را به دست می آورند، برای تعمیم دادن مسئله به هسته، فرمول مربوط برای مجموعه ای از پروتون ها و نوترون-ها به کار گرفته می شود. با این فرض که چنین مجموعه ای می تواند هسته ی یک اتم باشد شرایط به وجود آمدن هسته را بررسی می کنیم. در این شرایط کشش سطحی را نیروی جاذبه و نیروی حاصل از انرژی کولنی و انرژی فرمی را نیروی دافعه معرفی می کنیم. شرایط تشکیل هسته را زمانی در نظر می گیریم که نیروهای جاذبه و دافعه در تعادل باشند. با توجه به ساختار هسته بر اساس مدل پلاسمای کوارک-گلوئونی، در صورت ایده آل بودن سیستم، با در نظر گرفتن آمار فرمی-دیراک و بوز-انشتین، انرژی فرمیون ها و بوزون های تشکیل دهنده هسته را در محاسبات منظور کرده و در نهایت شرایط هسته -سازی را در آغاز جهان پیدا می کنیم.